Zibens uztvērēja torņi un zibens uztveršanas torņi ir divas tipiskas ierīces energosistēmās un ēku zibensaizsardzības sistēmās. Lai gan abi kalpo zibensaizsardzības mērķim, tie būtiski atšķiras pēc strukturālās formas, darbības mehānisma un piemērojamiem scenārijiem.
Fiziski zibensnovedēja tornim ir raksturīgs viens vai vairāki metāla vadītāji, kas uzstādīti virs aizsargājamā objekta. Šos vadītājus parasti novieto gar elektropārvades līniju un lielā augstumā nostiprina ar augstu atbalsta torni. Pati torņa konstrukcija parasti nekalpo kā primārais zibens pārtveršanas punkts; tā galvenā funkcija ir atbalstīt zibensnovedēju, veidojot gaisa vairogu.
No otras puses, zibens pārtvērēja tornis parādās kā izvirzītu metāla detaļu kopums, neatkarīgi vai piestiprināti pie ēkas augšdaļas. Izplatītas formas ir metāla stabi, sloksnes, tīkli vai stieples. Tās galvenā strukturālā iezīme ir vairāku asu punktu vai malu kolekcija; šīm punktiem{2}}līdzīgām struktūrām ir priekšroka telpiskā elektriskā lauka kropļojumos. Atšķirībā no torņiem, kas vienkārši ved gaisvadu līnijas, pats zibens uztveršanas tornis ir paredzēts zibens straumju tiešai pārtveršanai.
Darba mehānisma līmenī zibensnovedēja torņa darbības princips ir atkarīgs no tā uzstādīšanas augstuma un aprēķinātā ekranēšanas leņķa. Kad lejupvējš virzās uz leju, zibensnovedējs, kas uzcelts virs aizsargājamās līnijas vai objekta, savas augstākās pozīcijas dēļ liek apkārtējā elektriskā lauka intensitātei vispirms sasniegt gaisa sadalīšanās kritisko vērtību, tādējādi piesaistot līderi sev. Pēc tam zibens strāva tiek novadīta uz zemi caur torni un zemējuma sistēmu. Šis process būtībā panāk "pārtveršanu", izmantojot telpisko prioritāti, aizsargājot zemāk esošo zonu.
Zibensnovedēja torņa darbības mehānisms vairāk koncentrējas uz elektriskā lauka kropļojumu savākšanas efekta izmantošanu. Lādiņa blīvums metāla uzgaļa tuvumā ir daudz lielāks nekā uz līdzenas virsmas, tādēļ tādos pašos atmosfēras elektriskā lauka apstākļos gaisam, kas atrodas gala tuvumā, ir vieglāk jonizēties un veidot augšupvērstu -līderi. Šis augšupejošais līderis saplūst ar lejup vērsto zibens vadītāju, veidojot pilnīgu izlādes kanālu. Tās efektivitāte ir saistīta ne tikai ar augstumu, bet arī uzgaļu skaitu, sadalījumu un ģeometriju.
Pielietojuma ziņā zibensnovedēju torņu sistēmas galvenokārt kalpo lineāro pagarinājumu, parasti augstsprieguma{0}}pārvades līniju, aizsardzībai. Tas nodrošina nepārtrauktu aizsardzības koridoru gar līnijas trajektoriju, piedāvājot augstu ekonomisko efektivitāti un efektīvi samazinot zibens spēriena izraisītus negadījumus, kas saistīti ar līnijām. Zibensaizsardzības ierīču aizsardzības diapazonu var aprēķināt, izmantojot ritošās sfēras metodi vai lauztās līnijas metodi, lai izveidotu sloksnes -formas aizsargjoslu.
Zibens aizturēšanas torņus biežāk izmanto, lai aizsargātu punktu vai apgabalu,{0}}piemēram, reģionus, piemēram, neatkarīgus sakaru torņus, naftas tvertņu zonas, vēsturiskas ēkas vai svarīgus objektus. Atkarībā no aizsargājamā objekta apgabala, nozīmīguma un zibens spēriena riska zibens notveršanas torņus var izkārtot kā atsevišķus torņus, vairākus torņus vai režģa masīvā. To projektēšanā vispusīgi jāņem vērā aizsardzības rādiuss, zemējuma pretestība un izolācijas izolācija no aizsargājamā objekta.
Izplatīts nepareizs priekšstats par šiem divu veidu ierīcēm ir tāds, ka tās var "likvidēt" zibens. Patiesībā neviena zibensaizsardzības ierīce nevar novērst pērkona mākoņu rašanos vai likvidēt zibens. To galvenā funkcija ir nodrošināt vadāmu, zemas pretestības ceļu, lai droši virzītu milzīgo zibens strāvu uz zemi, neļaujot strāvai nejauši izvēlēties ceļu, kas var sabojāt aprīkojumu vai apdraudēt drošību. Vēl viens svarīgs tehniskais aspekts ir tāds, ka neatkarīgi no izmantotā torņa veida tas ir jāizmanto kopā ar daudzveidīgu zemas -pretestības zemējuma sistēmu, lai ātri izlādētu strāvu un izlīdzinātu spriegumu, novēršot zemējuma potenciāla pretzibsni.
Faktiskajos inženiertehniskajos lietojumos abi viens otru neizslēdz. Piemēram, apakšstacijā var izmantot zibensnovedēju torņus, lai aizsargātu gaisvadu līnijas tās ienākošajā galā, vienlaikus uzstādot neatkarīgus zibens novadītāju torņus ap svarīgām aprīkojuma zonām, piemēram, transformatoriem un sadales stacijām. Šī kombinētā lietojumprogramma nodrošina visaptverošu aizsardzības pārklājumu no līnijas līdz apakšstacijas zonai. Materiālu izvēles ziņā cinkotais tērauds tiek plaši izmantots, pateicoties tā izturībai pret koroziju un ekonomiju, savukārt vara-plaķētu tēraudu vai alumīnija sakausējumus dažos gadījumos izmanto ar īpašām korozijas izturības vai vadītspējas prasībām.
Zibensaizsardzība ir sistemātisks projekts. Tā kā zibensnovedēju torņi ir dažādi veidi, zibensnovedēju un zibensuztvērēju torņu tehnoloģijas izvēle galu galā ir atkarīga no aizsargājamā objekta ģeometriskajiem raksturlielumiem, tā svarīguma līmeņa, vietējās negaisa aktivitātes intensitātes un ekonomiskajiem ierobežojumiem. Izpratne par to attiecīgajiem darbības principiem un piemērojamajām robežām ir būtiska efektīvai zibensaizsardzības konstrukcijai, kuras galvenais mērķis ir pārvaldīt riskus, ko rada šī augstās-enerģijas izlādes parādība dabā, izmantojot norādījumus, nevis konfrontāciju.